TW201909302A - 識別在晶圓上之損害缺陷之來源 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於識別一晶圓上之損害缺陷之一來源之方法及系統。一方法包含：藉由將一熱臨限值應用於由一檢測子系統之一偵測器針對一晶圓所產生之輸出來偵測該晶圓上之缺陷，使得該等偵測缺陷之至少大部分包含損害缺陷；及相對於該晶圓之設計資訊來判定該等偵測缺陷之位置。另外，該方法包含：基於相對於該晶圓上之一結構之該等判定位置來堆疊該等偵測缺陷之資訊，使得具有相對於該結構之相同位置之該等偵測缺陷在該堆疊之結果中彼此重合。該方法進一步包含：基於該堆疊之該等結果來識別該等損害缺陷之一來源。

Description

識別在晶圓上之損害缺陷之來源
本發明大體上係關於用於識別一晶圓上之損害缺陷之一來源之方法及系統。
以下描述及實例不能因其包含於本章節中而被承認為先前技術。
可使用諸如電子設計自動化(EDA)、電腦輔助設計(CAD)及其他積體電路(IC)設計軟體之一方法或系統來開發一IC設計。此等方法及系統可用於自IC設計產生電路圖案資料庫。電路圖案資料庫包含表示IC之各種層之複數個佈局之資料。電路圖案資料庫中之資料可用於判定複數個倍縮光罩之佈局。一倍縮光罩之一佈局大體上包含界定倍縮光罩上之一圖案中之特徵之複數個多邊形。各倍縮光罩用於製造IC之各種層之一者。IC之層可包含(例如)一半導體基板中之一接合圖案、一閘極介電圖案、一閘極電極圖案、一層間介電質中之一接觸圖案及一金屬化層上之一互連圖案。
製造諸如邏輯及記憶體裝置之半導體裝置通常包含：使用大量半導體製程來處理諸如一半導體晶圓之一基板以形成半導體裝置之各種特徵及多個層級。例如，微影係涉及將一圖案自一倍縮光罩轉印至配置於一半導體晶圓上之一光阻劑之一半導體製程。半導體製程之額外實例包含(但不限於)化學機械拋光(CMP)、蝕刻、沈積及離子植入。多個半導體裝置可依一配置製造於一單一半導體晶圓上且接著分離成個別半導體裝置。
在一半導體製程期間之各種步驟中使用檢測程序來偵測晶圓上之缺陷以促成製程之較高良率且因此促成較高利潤。檢測已成為製造諸如IC之半導體裝置之一重要部分。然而，隨著半導體裝置之尺寸減小，檢測對於成功製造可接受半導體裝置而言變得更加重要，因為更小缺陷會引起裝置失效。
然而，隨著設計規則收緊，半導體製程會更接近於程序之效能能力之限制操作。另外，隨著設計規則收緊，更小缺陷會對裝置之電參數產生影響，其意謂更敏感檢測。因此，隨著設計規則收緊，藉由檢測所偵測之潛在良率相關缺陷之群體急劇增長，且藉由檢測所偵測之損害缺陷之群體亦急劇增加。因此，會在晶圓上偵測到越來越多缺陷，且校正程序以消除所有缺陷會很困難及昂貴。
相對較高損害率係一常見問題且阻止運行足夠熱(即，至雜訊底限中)來找到實質上很小之缺陷。識別損害缺陷如何引入通常為找到正確損害抑制技術之關鍵。掃描電子顯微鏡(SEM)影像可用於使光學影像與SEM影像相關以查明損害缺陷來自何處，但此係一漫長耗時程序。另外，在很多時候，無法在SEM影像中看見損害缺陷，其使預測損害缺陷在哪個層及那個圖案化特徵中被引入變得不可能。作為一替代，可執行損害缺陷之穿透式電子顯微鏡(TEM)橫截面测量，但此係一實質上很耗時之技術，且實質上難以找到損害缺陷之位置。
因此，將有利地開發不具有上述缺點之一或多者之用於識別一晶圓上之損害缺陷之一來源之系統及/或方法。
各種實施例之以下描述絕不應被解釋為限制隨附申請專利範圍之標的。
一實施例係關於一種系統，其經組態以識別一晶圓上之損害缺陷之一來源。該系統包含具有至少一能量源及一偵測器之一檢測子系統。該能量源經組態以產生導引至一晶圓之能量。該偵測器經組態以自該晶圓偵測能量且回應於該偵測能量而產生輸出。該系統亦包含一或多個電腦子系統，其經組態以藉由將一熱臨限值應用於該輸出來偵測該晶圓上之缺陷，使得該等偵測缺陷之至少大部分包含損害缺陷。該一或多個電腦子系統亦經組態以相對於該晶圓之設計資訊來判定該等偵測缺陷之位置。另外，該一或多個電腦子系統經組態以基於相對於該晶圓上之一結構之該等判定位置來堆疊該等偵測缺陷之資訊，使得具有相對於該結構之相同位置之該等偵測缺陷在該堆疊之結果中彼此重合。該一或多個電腦子系統經進一步組態以基於該堆疊之該等結果來識別該等損害缺陷之一來源。該系統可如本文所描述般進一步組態。
另一實施例係關於一種用於識別一晶圓上之損害缺陷之一來源之電腦實施方法。該方法包含：藉由將一熱臨限值應用於由一檢測子系統之一偵測器針對一晶圓所產生之輸出來偵測該晶圓上之缺陷，使得該等偵測缺陷之至少大部分包含損害缺陷。該檢測子系統如上文所描述般組態。該方法亦包含：相對於該晶圓之設計資訊來判定該等偵測缺陷之位置。另外，該方法包含：基於相對於該晶圓上之一結構之該等判定位置來堆疊該等偵測缺陷之資訊，使得具有相對於該結構之相同位置之該等偵測缺陷在該堆疊之結果中彼此重合。該方法進一步包含：基於該堆疊之該等結果來識別該等損害缺陷之一來源。該等偵測、判定、堆疊及識別步驟由耦合至該檢測子系統之一或多個電腦子系統執行。
上述方法之各步驟可如本文所進一步描述般進一步執行。另外，上述方法可包含本文所描述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。此外，上述方法可由本文所描述之系統之任何者執行。
一額外實施例係關於一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可在一電腦系統上執行之程式指令，該等程式指令執行用於識別一晶圓上之損害缺陷之一來源之一電腦實施方法。該電腦實施方法包含上述方法之步驟。該電腦可讀媒體可如本文所描述般進一步組態。該電腦實施方法之步驟可如本文所進一步描述般執行。另外，該等程式指令可執行之該電腦實施方法可包含本文所描述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。
本文所使用之術語「設計」、「設計資料」及「設計資訊」大體上係指一IC之實體設計(佈局)及透過複雜模擬或簡單幾何及布林(Boolean)運算自實體設計導出之資料。另外，由一倍縮光罩檢測系統及/或其衍生物獲取之一倍縮光罩之一影像可用作為設計之一或若干「代理」。此一倍縮光罩影像或其衍生物可充當使用一設計之本文所描述之任何實施例中之設計佈局之一替代。設計可包含Zafar等人於2009年8月4日發佈之共同擁有之美國專利第7,570,796號及Kulkarni等人於2010年3月9日發佈之共同擁有之美國專利第7,676,077號中所描述之任何其他設計資料或設計資料代理，該兩個專利以宛如全文闡述引用的方式併入本文中。另外，設計資料可為標準單元庫資料、整合佈局資料、一或多個層之設計資料、設計資料之衍生物及全部或部分晶片設計資料。
然而，一般而言，無法藉由使用一晶圓檢測系統使一晶圓成像來產生設計資訊或資料。例如，形成於晶圓上之設計圖案無法準確表示晶圓之設計且晶圓檢測系統無法產生依足夠解析度形成於晶圓上之設計圖案之影像以致使影像無法用於判定關於晶圓之設計之資訊。因此，一般而言，無法使用一實體晶圓來產生設計資訊或設計資料。另外，本文所描述之「設計」及「設計資料」係指由一半導體裝置設計者在一設計程序中產生且因此可在將設計印刷於任何實體晶圓上之前很好地用於本文所描述之實施例中之資訊及資料。
現轉至圖式，應注意，圖未按比例繪製。特定言之，圖之一些元件之比例被明顯放大以突顯元件之特性。亦應注意，圖未按相同比例繪製。已使用相同元件符號來指示可類似組態之一個以上圖中所展示之元件。除非本文另有說明，否則所描述及展示之任何元件可包含任何適合市售元件。
一實施例係關於經組態以識別一晶圓上之損害缺陷之一來源之一系統。圖1中展示此一系統之一實施例。系統包含具有至少一能量源及一偵測器之一檢測子系統。能量源經組態以產生導引至一晶圓之能量。偵測器經組態以自晶圓偵測能量且回應於偵測能量而產生輸出。晶圓可包含本技術中已知之任何晶圓。
在一實施例中，檢測子系統組態為一光學檢測子系統。例如，在圖1所展示之系統之實施例中，檢測子系統10包含經組態以將光導引至晶圓14之一照明子系統。照明子系統包含至少一光源。例如，如圖1中所展示，照明子系統包含光源16。在一實施例中，照明子系統經組態以依一或多個入射角(其可包含一或多個傾斜角及/或一或多個垂直角)將光導引至晶圓。例如，如圖1中所展示，來自光源16之光穿過光學元件18及接著透鏡20而導引至分光器21，分光器21依一垂直入射角將光導引至晶圓14。入射角可包含任何適合入射角，其可取決於(例如)晶圓之特性及待在晶圓上偵測之缺陷而變動。
照明子系統可經組態以在不同時間依不同入射角將光導引至晶圓。例如，檢測子系統可經組態以更改照明子系統之一或多個元件之一或多個特性，使得光可依不同圖1中所展示之入射角的一入射角導引至晶圓。在一此實例中，檢測子系統可經組態以移動光源16、光學元件18及透鏡20，使得光依一不同入射角導引至晶圓。
在一些例項中，檢測子系統可經組態以同時依一個以上入射角將光導引至晶圓。例如，照明子系統可包含一個以上照明通道，照明通道之一者可包含光源16、光學元件18及透鏡20 (如圖1中所展示)且照明通道之另一者(圖中未展示)可包含可不同或相同組態之類似元件或可包含至少一光源及可能一或多個其他組件，諸如本文將進一步描述之組件。若在相同於其他光之時間將此光導引至晶圓，則依不同入射角導引至晶圓之光之一或多個特性(例如波長、偏振等等)可不同，使得由依不同入射角照射晶圓引起之光可在(若干)偵測器處彼此區別。
在另一例項中，照明子系統可僅包含一個光源(例如圖1中所展示之光源16)且來自光源之光可由照明子系統之一或多個光學元件(圖中未展示)分離成不同光學路徑(例如基於波長、偏振等等)。接著，各不同光學路徑中之光可導引至晶圓。多個照明通道可經組態以在相同時間或不同時間(例如當不同照明通道用於依序照射晶圓時)將光導引至晶圓。在另一例項中，相同照明通道可經組態以在不同時間將具有不同特性之光導引至晶圓。例如，在一些例項中，光學元件18可組態為一光譜濾波器且光譜濾波器之性質可依各種不同方式改變(例如藉由換出光譜濾波器)，使得光之不同波長可在不同時間導引至晶圓。照明子系統可具有用於依序或同時依不同或相同入射角將具有不同或相同特性之光導引至晶圓之本技術中已知之任何其他適合組態。
在一實施例中，光源16可包含一寬頻電漿(BBP)光源。依此方式，由光源產生且導引至晶圓之光可包含寬頻光。然而，光源可包含諸如一雷射之任何其他適合光源。雷射可包含本技術中已知之任何適合雷射且可經組態以產生呈本技術中已知之一或若干任何適合波長之光。另外，雷射可經組態以產生單色或近單色光。依此方式，雷射可為一窄頻雷射。光源亦可包含產生呈多個離散波長或波帶之光之一多色光源。
來自光學元件18之光可由透鏡20聚焦至分光器21。儘管透鏡20在圖1中展示為一單一折射光學元件，但應瞭解，透鏡20實際上可包含將光自光學元件聚焦至晶圓之若干折射及/或反射光學元件之組合。圖1中所展示及本文所描述之照明子系統可包含任何其他適合光學元件(圖中未展示)。此等光學元件之實例包含(但不限於)(若干)偏振組件、(若干)光譜濾波器、(若干)空間濾波器、(若干)反射光學元件、(若干)變跡器、(若干)分光器、(若干)光闌及其類似者，照明子系統可包含本技術中已知之任何此等適合光學元件。另外，系統可經組態以基於用於檢測之照明之類型來更改照明子系統之元件之一或多者。
檢測子系統亦可包含經組態以引起光掃描晶圓之一掃描子系統。例如，檢測子系統可包含在檢測期間將晶圓14安置於其上之載台22。掃描子系統可包含任何適合機械及/或機器人總成(其包含載台22)，其可經組態以移動晶圓，使得光可掃描晶圓。另外或替代地，檢測子系統可經組態使得檢測子系統之一或多個光學元件對晶圓執行某一光掃描。光可依任何適合方式掃描晶圓。
檢測子系統進一步包含一或多個偵測通道。一或多個偵測通道之至少一者包含一偵測器，其經組態以歸因於由檢測子系統照射晶圓而自晶圓偵測光且回應於偵測光而產生輸出。例如，圖1中所展示之檢測子系統包含兩個偵測通道：一偵測通道由集光器24、元件26及偵測器28形成且另一偵測通道由集光器30、元件32及偵測器34形成。如圖1中所展示，兩個偵測通道經組態以依不同集光角收集及偵測光。在一些例項中，一偵測通道經組態以偵測鏡面反射光，而另一偵測通道經組態以偵測非自晶圓鏡面反射(例如散射、繞射等等)之光。然而，兩個或兩個以上偵測通道可經組態以自晶圓偵測相同類型之光(例如鏡面反射光)。儘管圖1展示包含兩個偵測通道之檢測子系統之一實施例，但檢測子系統可包含不同數目個偵測通道(例如僅一個偵測通道或兩個或兩個以上偵測通道)。儘管各集光器在圖1中展示為單折射光學元件，但應瞭解，各集光器可包含一或多個折射光學元件及/或一或多個反射光學元件。
一或多個偵測通道可包含本技術中已知之任何適合偵測器。例如，偵測器可包含光電倍增管(PMT)、電荷耦合裝置(CCD)及延時積分(TDI)攝影機。偵測器亦可包含本技術中已知之任何其他適合偵測器。偵測器亦可包含非成像偵測器或成像偵測器。依此方式，若偵測器係非成像偵測器，則各偵測器可經組態以偵測散射光之某些特性(諸如強度)，但無法經組態以偵測依據成像平面內之位置而變化之特性。因而，由包含於檢測子系統之各偵測通道中之各偵測器產生之輸出可為信號或資料，但非為影像信號或影像資料。在此等例項中，一電腦子系統(諸如系統之電腦子系統36)可經組態以自偵測器之非成像輸出產生晶圓之影像。然而，在其他例項中，偵測器可組態為經組態以產生成像信號或影像資料之成像偵測器。因此，系統可組態以依諸多方式產生本文所描述之輸出。
應注意，本文提供圖1來大體上繪示可包含於本文所描述之系統實施例中之一檢測子系統之一組態。顯然，本文所描述之檢測子系統可經更改以最佳化在設計一商用檢測系統時正常執行之系統之效能。另外，可使用一既有檢測系統(諸如購自KLA-Tencor之28xx及29xx系列之工具)(例如藉由將本文所描述之功能新增至一既有檢測系統)來實施本文所描述之系統。就一些此等系統而言，可提供本文所描述之方法作為系統之選用功能(例如除系統之其他功能之外)。替代地，可「從零開始」設計本文所描述之系統以提供一全新系統。
系統之電腦子系統36可依任何適合方式(例如經由一或多個傳輸介質，其可包含「有線」及/或「無線」傳輸介質)耦合至檢測子系統之偵測器，使得電腦子系統可在晶圓之掃描期間接收由偵測器產生之輸出。電腦子系統36可經組態以執行使用本文所描述之偵測器之輸出之若干功能及本文將進一步描述之任何其他功能。此電腦子系統可如本文所描述般進一步組態。
此電腦子系統(以及本文所描述之其他電腦子系統)在本文中亦可指稱(若干)電腦系統。本文所描述之(若干)電腦子系統或系統之各者可呈各種形式，其包含個人電腦系統、影像電腦、主機電腦系統、工作站、網路設備、網際網路設備或其他裝置。一般而言，術語「電腦系統」可經廣義界定以涵蓋具有執行來自一記憶體媒體之指令之一或多個處理器之任何裝置。(若干)電腦子系統或系統亦可包含本技術中已知之任何適合處理器，諸如一並行處理器。另外，(若干)電腦子系統或系統可包含具有高速處理及軟體之一電腦平台作為一獨立或網路工具。
若系統包含一個以上電腦子系統，則不同電腦子系統可彼此耦合，使得影像、資料、資訊、指令等等可發送於電腦子系統之間，如本文將進一步描述。例如，電腦子系統36可藉由任何適合傳輸介質(其可包含本技術中已知之任何適合有線及/或無線傳輸介質)耦合至(若干)電腦子系統102 (如圖1中由虛線所展示)。此等電腦子系統之兩者或兩者以上亦可由一共用電腦可讀儲存媒體(圖中未展示)有效耦合。
如本文將進一步描述，一些實施例可包含對一晶圓上所偵測之缺陷之一選定部分執行缺陷檢視。可使用一缺陷檢視工具來執行缺陷檢視，缺陷檢視工具可組態為可或可不包含於本文所描述之系統實施例中之一基於電子束之工具。例如，本文所描述之一或多個電腦子系統可耦合至一缺陷檢視工具，使得(若干)電腦子系統可藉由引起缺陷檢視工具掃描晶圓上之偵測缺陷之選定部分之位置來獲取缺陷檢視結果(例如缺陷檢視影像)。然而，本文所描述之系統實施例可包含可用於產生缺陷之缺陷檢視輸出(其接著可用於將缺陷分類(例如分類為損害缺陷或其他缺陷))之一基於電子束之工具或子系統。在圖2所展示之一此實施例中，基於電子束之子系統包含耦合至電腦子系統124之電子柱122。
亦如圖2中所展示，電子柱包含經組態以產生由一或多個元件130聚焦至晶圓128之電子之電子束源126。電子束源可包含(例如)一陰極源或射極尖端且一或多個元件130可包含(例如)一槍透鏡、一陽極、一光束限制光闌、一閘閥、一光束電流選擇光闌、一物鏡及一掃描子系統，所有該等元件可包含本技術中已知之任何此等適合元件。
自晶圓返回之電子(例如二次電子)可由一或多個元件132聚焦至偵測器134。一或多個元件132可包含(例如)一掃描子系統，其可為包含於(若干)元件130中之相同掃描子系統。
電子柱可包含本技術中已知之任何其他適合元件。另外，電子柱可如以下各者中所描述般進一步組態：Jiang等人於2014年4月4日發佈之美國專利第8,664,594號、Kojima等人於2014年4月8日發佈之美國專利第8,692,204號、Gubbens等人於2014年4月15日發佈之美國專利第8,698,093號及MacDonald等人於2014年5月6日發佈之美國專利第8,716,662號，該等專利以宛如全文闡述引用的方式併入本文中。
儘管電子柱在圖2中展示為經組態使得電子依一傾斜入射角導引至晶圓且依另一傾斜角自晶圓散射，但應瞭解，電子束可依任何適合角度導引至晶圓及自晶圓散射。另外，基於電子束之工具可經組態以使用多個模式來產生晶圓之影像(例如依不同照射角、集光角等等)。基於電子束之工具之多個模式可具有工具之任何不同影像產生參數。
電腦子系統124可耦合至偵測器134，如上文所描述。偵測器可偵測自晶圓之表面返回之電子，藉此形成晶圓之電子束影像。電子束影像可包含任何適合電子束影像。電腦子系統124可經組態以使用偵測器之輸出及/或電子束影像來執行本文所描述之功能之任何者。電腦子系統124可經組態以執行本文所描述之(若干)任何額外步驟。包含圖2中所展示之基於電子束之子系統之一系統可如本文所描述般進一步組態。
應注意，本文提供圖2來大體上繪示可包含於本文所描述之實施例中之一基於電子束之工具之一組態。如同上述光學檢測子系統，本文所描述之基於電子束之工具組態可經更改以最佳化在設計一商用缺陷檢視系統時正常執行之基於電子束之工具之效能。另外，可使用一既有缺陷檢視系統(諸如購自KLA-Tencor之eDR-xxxx系列之工具)(例如藉由將本文所描述之功能新增至一既有缺陷檢視系統)來實施本文所描述之系統。就一些此等系統而言，可提供本文所描述之方法作為系統之選用功能(例如除系統之其他功能之外)。替代地，可「從零開始」設計本文所描述之系統以提供一全新系統。
儘管缺陷檢視工具在上文中描述為一電子束檢視工具，但缺陷檢視工具可為一離子束缺陷檢視工具。除電子束源可由本技術中已知之任何適合離子束源替換之外，此一缺陷檢視工具可如圖2中所展示般組態。另外，缺陷檢視工具可為任何其他適合離子束工具，諸如包含於市售聚焦離子束(FIB)系統、氦離子顯微鏡(HIM)系統及二次離子質譜儀(SIMS)系統中之離子束工具。
如上所述，檢測及缺陷檢視子系統可經組態以將能量(例如光、電子)導引至晶圓之一實體型式及/或使能量掃描晶圓之一實體型式，藉此產生晶圓之實體型式之實際(即，非模擬)輸出及/或影像。依此方式，檢測及缺陷檢視子系統可組態為「實際」工具而非「虛擬」工具。然而，圖1中所展示之(若干)電腦子系統102可包含一或多個「虛擬」系統(圖中未展示)，其經組態以使用針對晶圓所產生之實際光學影像及/或實際電子束影像之至少部分來執行一或多個功能(其可包含本文將進一步描述之一或多個功能之任何者)。
一或多個虛擬系統無法使晶圓安置於其內。特定言之，(若干)虛擬系統不是檢測子系統10或缺陷檢視子系統之部分且不具有處置晶圓之實體型式之任何能力。換言之，在組態為一虛擬系統之一系統中，其之一或多個「偵測器」之輸出可為先前由一實際檢測子系統之一或多個偵測器產生且儲存於虛擬系統中之輸出，且在「成像及/或掃描」期間，虛擬系統可重放儲存輸出，仿佛晶圓被成像及/或掃描。依此方式，使用一虛擬系統來成像及/或掃描晶圓可仿佛像使用一實際系統來成像及/或掃描一實體晶圓，而實際上，「成像及/或掃描」僅涉及依相同於可成像及/或掃描晶圓之方式重放晶圓之輸出。
Bhaskar等人於2012年2月28日發佈之共同讓與之美國專利第8,126,255號及Duffy等人於2015年12月29日發佈之共同讓與之美國專利第9,222,895號中描述組態為「虛擬」檢測系統之系統及方法，該兩個專利以宛如全文闡述引用的方式併入本文中。本文所描述之實施例可如此等專利中所描述般進一步組態。例如，本文所描述之一或多個電腦子系統可如此等專利中所描述般進一步組態。
本文所描述之檢測及缺陷檢視子系統可經組態以使用多個模式或「不同模態」來產生晶圓之輸出。一般而言，一檢測或缺陷檢視子系統之一「模式」或「模態」(由於該等術語在本文中可互換使用)可由用於產生一晶圓之輸出及/或影像之檢測或缺陷檢視子系統之參數之值界定。因此，不同模式可具有檢測或缺陷檢視子系統之參數之至少一者之不同值。依此方式，在一些實施例中，輸出包含由檢測子系統使用檢測子系統之一參數之兩個或兩個以上不同值來產生之影像。例如，在一檢測子系統之一實施例中，多個模式之至少一者使用照明光之至少一波長，其不同於用於多個模式之至少一其他模式之照明光之至少一波長。模式可具有用於不同模式之不同照明波長，如本文將進一步描述(例如藉由使用不同光源、不同光譜濾波器等等)。在另一實施例中，多個模式之至少一者使用檢測子系統之一照明通道，其不同於用於多個模式之至少一其他模式之檢測子系統之一照明通道。例如，如上所述，檢測子系統可包含一個以上照明通道。因而，不同照明通道可用於不同模式。
依一類似方式，電子束影像可包含由缺陷檢視子系統使用缺陷檢視子系統之一參數之兩個或兩個以上不同值來產生之影像。例如，缺陷檢視子系統可經組態以使用多個模式或「不同模態」來產生晶圓之輸出。缺陷檢視子系統之多個模式或不同模態可由用於產生一晶圓之輸出及/或影像之缺陷檢視子系統之參數之值界定。因此，不同模式可具有缺陷檢視子系統之電子束參數之至少一者之不同值。例如，在一電子束缺陷檢視子系統之一實施例中，多個模式之至少一者使用至少一照明入射角，其不同於用於多個模式之至少一其他模式之至少一照明入射角。
(若干)電腦子系統經組態以藉由將一熱臨限值應用於輸出來偵測晶圓上之缺陷，使得偵測缺陷之至少大部分包含損害缺陷。「損害缺陷」(如該術語在本文中所使用)大體上界定為在晶圓本身上偵測但不是晶圓上之真正實際缺陷之缺陷。相反地，可歸因於晶圓上之非缺陷雜訊源(例如線邊緣粗糙度、圖案化特徵之相對較小臨界尺寸(CD)變動、厚度變動等等)及/或歸因於檢測子系統本身或其用於檢測之組態之邊緣性而偵測「損害缺陷」。
因此，一般而言，檢測之目標不是偵測晶圓上之損害缺陷。然而，在本文所描述之實施例中，(若干)電腦子系統可運行一熱掃描(即，其中在光跨晶圓掃描時產生晶圓之輸出且將一熱臨限值應用於輸出以藉此將其表現為一「熱掃描」之一掃描)以產生具有統計意義之結果之大量損害缺陷實例。特定言之，可藉由運行一熱掃描來產生用於本文所描述之其他步驟之足夠統計資料。換言之，因為其係一熱掃描，所以將偵測到大量損害缺陷且亦將偵測到至少一些關注缺陷(DOI)(因為其亦將由一熱掃描偵測)。不管偵測到之DOI之數目如何，偵測到之大量損害缺陷提供用於本文所描述之其他步驟之足夠統計資料。依此方式，包含損害缺陷之「偵測缺陷之至少大部分」可更接近於100%缺陷而非50%缺陷。在一此實例中，藉由將熱臨限值應用於輸出所偵測之缺陷之90%以上可為損害缺陷。
可依本技術中已知之任何適合方式(例如將一熱臨限值應用於輸出且判定具有高於熱臨限值之一值之任何輸出對應於一缺陷或一潛在缺陷)使用任何適合缺陷偵測方法及/或演算法來執行偵測晶圓上之缺陷。一「熱」臨限值大體上可界定為在由晶圓之檢測子系統產生之輸出之雜訊底限處、該雜訊底限內或實質上接近該雜訊底限之一臨限值。依此方式，缺陷偵測可比通常對一調諧檢測方案執行之缺陷偵測更積極主動(更熱)得多以偵測比一調諧檢測之期望多之事件(其包含缺陷及損害事件)。依此方式，歸因於實質上很高之損害缺陷偵測，此一檢測通常不會用於生產監測。此一檢測通常指稱一「熱」檢測。
方法亦包含相對於晶圓之設計資訊來判定偵測缺陷之位置。如本文將進一步描述，可依諸多不同方式判定偵測缺陷之位置。在一實施例中，使用子像素準確度來判定偵測缺陷之位置。「子像素」(如該術語在本文中所使用)大體上界定為小於由一檢測子系統產生之輸出之一像素。依此方式，「子像素準確度」(如該術語在本文中所使用)可大體上界定為使用小於由檢測子系統獲取之影像之一單一像素之大小(自一側至另一側之距離)之一誤差來判定某物(例如一缺陷位置)。本文將進一步描述之缺陷位置判定能夠使用子像素準確度來判定缺陷位置。例如，可如本文所進一步描述般執行一缺陷之點散佈函數之一內插以藉此使用子像素準確度來判定缺陷位置。
在一些實施例中，藉由將缺陷位置內插於輸出內且使輸出與晶圓之設計資訊對準來判定偵測缺陷之位置。例如，可使用購自KLA-Tencor之設計方法及系統及缺陷位置內插技術之最近對準來執行儘可能好地內插各缺陷之位置。另外，可使用晶圓之設計資訊中之層資訊來使設計與由檢測子系統產生之光學區塊影像實質上準確對準。一旦設計與光學影像對準，則自光學區塊影像提取之缺陷座標與設計重疊。依此方式，可判定設計空間中之缺陷之高度準確座標(即，「設計座標」)且接著可使其與層結構相關，如本文將進一步描述。
可執行內插以將對應於缺陷之輸出(例如一差異影像之一部分，其可如本文所描述般產生)升取樣至比輸出中之一像素柵格精細之一像素柵格上且使用具有最強信號之較精細像素柵格中之一像素之一中心之一位置作為缺陷之位置。可依本技術中已知之任何適合方式執行此等步驟。亦可依本技術中已知之任何其他適合方式執行內插。
可依諸多不同方式執行使輸出(例如影像)與設計資訊對準。例如，在一些實施例中，對準包含最大化輸出與設計資訊之間的一互相關。在一此實例中，在檢測之後，可藉由最大化影像與設計資訊之間的互相關來使量測影像與設計資訊對準。用於對準中之互相關可包含諸如一正規化互相關之本技術中已知之任何適合互相關。亦可如Kulkarni之上文併入專利中所描述般執行使偵測缺陷之輸出與晶圓之設計資訊對準。本文所描述之實施例可經組態以執行本專利中所描述之對準之任何者。
在另一實施例中，偵測缺陷包含藉由自輸出之不同部分減去不同部分之參考輸出且將熱臨限值應用於差異影像來產生輸出之不同部分之差異影像，且藉由將對應於偵測缺陷之差異影像之一部分擬合成一函數來執行判定偵測缺陷之位置。可依任何適合方式獲取參考輸出。在一實例中，參考輸出可為針對晶圓上之一對應位置所產生之輸出。在一特定實例中，輸出之不同部分可包含針對晶圓上之一晶粒中之不同區域所產生之輸出，且參考輸出可包含針對晶圓上之一不同晶粒中之對應區域所產生之輸出。產生差異影像可包含使參考輸出與輸出之對應部分對準且接著自輸出之對應部分減去參考輸出，其可依任何適合方式執行。可將熱臨限值應用於差異影像，如本文將進一步描述。
差異影像之部分擬合成之函數可為若干可能函數之一者。一般而言，缺陷之點散佈函數之一拋物線擬合可用於內插缺陷位置。吾人亦可使用更高階多項式，但其運算更昂貴。例如，函數可為一高斯(Gaussian)函數。在此一實例中，對應於一偵測缺陷之差異影像中之量測信號可擬合成偵測缺陷之預期信號分佈(例如一高斯分佈)。換言之，(若干)電腦子系統可使用一高斯模型來擬合缺陷位置。就檢測子系統之一些模式及具有不規則信號分佈之缺陷而言，可藉由擬合成此等信號分佈之模擬結果來判定缺陷位置。在另一實例中，藉由將對應於缺陷之差異影像之一部分擬合成一艾瑞(Airy)盤函數來執行判定偵測缺陷之位置。例如，可用於描述缺陷分佈之函數可包含可分析描述之函數(例如艾瑞盤或多項式)或自量測導出之函數(例如，量測一組缺陷且將其分佈一起平均化)。用於檢測子系統之預期信號分佈之模型或函數可包含具有本技術中已知之任何適合格式之本技術中已知之任何適合此模式或函數。另外，可依任何適合方式執行將差異影像之部分擬合成信號分佈之模型。
(若干)電腦子系統亦經組態以基於相對於晶圓上之一結構之判定位置來堆疊偵測缺陷之資訊，使得具有相對於結構之相同位置之偵測缺陷在堆疊之結果中彼此重合。堆疊資訊可包含將所有缺陷位置投射至一單一晶粒(晶粒堆疊)、晶圓上之印刷倍縮光罩例項(倍縮光罩堆疊)或設計圖案化特徵(設計堆疊)中。例如，在一實施例中，晶圓上之結構包含晶圓上之一晶粒。在另一實施例中，晶圓上之結構包含晶圓上之一倍縮光罩之一印刷例項。在一進一步實施例中，晶圓上之結構包含形成於晶圓上之圖案化特徵。
在一此實例中，如本文將進一步描述，相對於晶圓上之設計資訊來判定缺陷位置。接著，可使用該等缺陷位置來判定相對於晶圓上之結構(即，晶粒、倍縮光罩之印刷例項或晶圓上之特定圖案化特徵)之缺陷位置。接著，可使用相對於結構之該等缺陷位置來相對於晶圓上之一單一結構(例如一單一晶粒、印刷倍縮光罩例項、圖案化特徵或圖案化特徵組等等)堆疊缺陷。在一此實例中，「堆疊」可包含產生一繪圖或示意圖，其繪示偵測缺陷判定之晶粒位置(即，晶粒相對位置或相對於晶粒之一原點所判定之位置)內之一晶粒之一區域內之所有偵測缺陷。依此方式，「堆疊」缺陷偵測結果，因為一晶圓上之多個對應區域(例如多個晶粒)之缺陷偵測結果彼此重疊為區域之一單一例項。
堆疊之結果亦可為藉由將損害缺陷投射至特定設計結構上之一基於設計之堆疊。依此方式，缺陷位置可彼此重疊為晶圓上之一特定區域之一單一例項以及對應於該特定區域之任何設計資訊。可藉由比較針對缺陷所產生之光學影像與不同設計層影像來判定任何特定缺陷偵測結果之正確設計資訊以藉此識別具有與缺陷空間分佈之至少某一潛在空間對應性之設計層之一或多者。接著，可將該等設計層影像組合成最佳匹配光學影像之一堆疊。另外，用於產生一設計堆疊之設計層資訊可包含一設計檔案堆疊，其包含在其中發生缺陷檢測之層(即，在檢測之前形成於晶圓上之最後層)之前形成於晶圓上之所有圖案化層。
在一實施例中，在已如本文所描述般判定缺陷位置之後，可依諸如一晶圓圖之某一方式呈現缺陷位置。圖3繪示此一晶圓圖之一實例。特定言之，晶圓圖300展示一晶圓之一示意性輪廓及如本文所描述般判定之缺陷之位置302。因此，晶圓圖展示相對於晶圓之缺陷位置。如本文所描述，缺陷位置可判定為相對於一晶圓之設計資訊之缺陷位置。該等缺陷位置可與設計資訊如何印刷於晶圓上之資訊一起用於判定相對於晶圓之缺陷位置。本文未將晶圓圖300展示為繪示針對任何特定晶圓所判定之任何特定缺陷位置。相反地，本文所包含之晶圓圖300僅用於進一步理解本文所描述之實施例。另外，可依本技術中已知之任何其他適合儲存或呈現相對於晶圓之設計資訊及/或晶圓本身之缺陷位置。接著，可使用該資訊來計算本文所描述之各種堆疊之一者(例如一晶粒堆疊、一倍縮光罩堆疊或一設計堆疊)。
在一些實施例中，一或多個電腦子系統經組態以藉由識別堆疊結果中之區域(其中定位於區域內之每單位面積之偵測缺陷之一數目大於一預定臨限值)且將定位於識別區域中之偵測缺陷標定為損害缺陷來識別為損害缺陷之偵測缺陷。例如，由於如本文所描述般使用一熱臨限值來偵測缺陷，所以與非損害缺陷(例如實際缺陷及DOI)相比，更多偵測缺陷將為損害缺陷。另外，將最可能跨晶圓之所有檢測區域偵測損害缺陷，但在引起損害缺陷之圖案化特徵或區域中、該等圖案化特徵或區域上或圖案化特徵或區域附近具有較高數目。因此，可藉由在堆疊結果中找到其中缺陷密度特別高(例如高於某一預設臨限值，該預設臨限值之一適當值可由一使用者設定)之區域來識別最可能為損害缺陷之偵測缺陷。接著，可為了本文所描述之目的而將該等區域中偵測到之大多數缺陷標定為損害缺陷。可如本文所進一步描述般判定所識別之損害缺陷是否為實際損害缺陷或實際缺陷及/或DOI。
(若干)電腦子系統經進一步組態以基於堆疊之結果來識別損害缺陷之一來源。另外，如上文所描述，判定缺陷之位置可包含基於設計之對準。因此，本文所描述之實施例可經組態以使用基於設計之對準來進行損害缺陷源分析。本文所描述之實施例亦可經組態以識別其中引入損害及/或缺陷之來源(例如層、圖案化特徵等等)。例如，可基於含有損害缺陷實例之堆疊來調查損害缺陷所在之設計層以查明損害缺陷最可能在程序之哪個步驟中引入及損害結構(即，引起損害缺陷之圖案化特徵)是什麼。在另一實例中，可基於分佈於堆疊內之缺陷位置來識別其中引入缺陷之層。換言之，在本文所描述之實施例中，藉由晶圓之一熱掃描來偵測缺陷以藉此產生大量損害缺陷及雜訊實例。接著，實施例可使用資訊之統計分佈來查明此等損害缺陷及/或雜訊事件來自何處。可藉由依某種方式重疊缺陷資訊(單元、倍縮光罩、場、設計圖案等等)來識別產生大量損害缺陷之結構或區域與不產生大量損害缺陷之結構或區域。接著，可將產生大量損害缺陷之區域或結構識別為損害區域。可將剩餘區域判定為DOI區域或至少非損害區域。
在一實施例中，識別損害缺陷之來源包含藉由比較堆疊之結果中之偵測缺陷之位置與兩個或兩個以上設計層中之圖案化特徵之位置且將損害缺陷之來源識別為兩個或兩個以上設計層之一者(其包含與堆疊之結果中之偵測缺陷空間重合之一或多個圖案化特徵)來識別堆疊之結果之部分，其中堆疊之結果及晶圓之兩個或兩個以上設計層中之圖案化特徵之一或多者空間重合。特定言之，如本文所描述，可產生一堆疊來識別彼此空間重合之缺陷。另外，堆疊可用於查找與一組空間重合缺陷空間重合之(若干)圖案化特徵。若存在與損害缺陷空間重合之圖案化特徵，則該等特徵(及其(若干)對應設計層)識別為損害缺陷源。在一此實例中，可判定缺陷/損害/雜訊事件與最近多邊形之間的最短距離，且可將此多邊形所屬之層報告為缺陷/損害/雜訊事件之來源。若吾人對各種事件進行此操作，則可識別其中引入事件之層。最短距離計算可與堆疊並行實施。
在一些實施例中，損害缺陷之來源包含晶圓之一設計層。在一些此等實例中，圖4及圖5繪示其中將諸多損害缺陷實例投射至基於設計之相同群組之一設計片段上之設計堆疊實例。因此，圖4及圖5中之設計堆疊實例可產生於本文所描述之堆疊步驟中。在此等實例中，缺陷位置定位於圖4及圖5所展示之圓之中心處，且缺陷位置不確定性誤差由圓半徑表示。另外，各圓表示一缺陷。由於存在一位置不確定性(例如數奈米之位置不確定性)，所以無論本文所描述之實施例如何良好工作，使用圓來表示圓內出現缺陷之概率係3σ。
在圖4所展示之實例中，層A中很可能引入源自金屬線之線邊緣粗糙度之損害。特定言之，缺陷400之位置(偵測於對應於一設計片段之一晶圓上之多個區域中)展示為重疊於包含層A中之金屬線402及層B中之金屬線404之設計片段上。如圖4中接著可見，缺陷位置與層A中之金屬線402之邊緣空間重合。因而，損害缺陷很可能歸因於層A中之金屬線之線邊緣粗糙度而引入層A中。因此，損害缺陷之來源可由本文所描述之實施例識別為層A。換言之，本文所描述之識別步驟可分析圖4中所展示之堆疊之結果以識別偵測缺陷與層A中之金屬線之邊緣之間的空間重合。歸因於該空間重合，損害缺陷之來源可識別為層A中之金屬線之邊緣，其最可能引起損害缺陷歸因於邊緣上之粗糙度而被偵測。
在圖5所展示之實例中，損害缺陷大多數出現於層B之金屬線附近或層B之金屬線之間。層B中之金屬線之CD變動可引起此等損害缺陷被偵測。特定言之，缺陷500之位置(偵測於對應於一設計片段之一晶圓上之多個區域中)重疊於包含層A中之金屬線502及層B中之金屬線504之設計片段上。如圖5中接著可見，缺陷位置與兩個金屬線504之最近大多數邊緣(即，面向彼此之金屬線504之邊緣)空間重合。因此，損害缺陷大多數出現於層B之金屬線之最近大多數邊緣附近或出現於層B之金屬線之間。因而，損害缺陷很可能歸因於層B之金屬線之CD變動而引入層B中。因此，損害缺陷之來源可由本文所描述之實施例識別為層B。換言之，本文所描述之識別步驟可分析圖5中所展示之堆疊之結果以藉此識別偵測缺陷與層B中之面向彼此之金屬線之邊緣及層B中之金屬線之間的空間之間的空間重合。歸因於該空間重合，損害缺陷之來源可識別為層B中之金屬線之邊緣，其最可能引起損害缺陷歸因於金屬線之CD變動而被偵測。如圖5中所進一步展示，可在設計堆疊結果中識別離群值506。若其他缺陷位置在統計上佔優勢，則可排除離群值。
本文未將圖4及圖5展示為繪示任何特定缺陷位置或任何特定設計圖案。相反地，本文所包含之圖4及圖5僅用於進一步理解本文所描述之實施例。
在另一實施例中，識別損害缺陷之來源包含判定損害缺陷是否由晶圓上之一最上層或晶圓上之最上層下面之一層引起。例如，當其係晶圓上之前一層時，本文所描述之實施例可有利地識別損害缺陷之一來源。儘管DOI通常僅出現於最上層(印刷於晶圓上之最上層)中，但損害缺陷亦可出現於頂層下面之層中。依此方式，若吾人想要識別晶圓上之哪一層係損害缺陷之來源，則吾人需要使先前層之設計用於本文所描述之堆疊步驟中。依此方式，吾人可查明在哪一層中引入損害缺陷。例如，如圖4及圖5中所展示，兩個不同層(層A及層B)上之金屬線可展示於堆疊結果中。層A及B可在不同程序步驟中形成於晶圓上，使得一層位於另一層下面。換言之，層A可為最上層，而層B可為層A下面之一層(或反之亦然)。另外，晶圓上之兩個以上層之設計資訊可展示於如本文所描述般產生之堆疊結果中。依此方式，識別步驟可查找偵測缺陷與晶圓上之一個以上層(其可包含晶圓上之一最上層或該層下面之一或多個層)中之圖案化特徵之間的空間重合。因而，損害缺陷之來源可識別為包含與偵測缺陷空間重合之圖案化特徵之最上層或一下伏層。
在一些實施例中，損害缺陷包含一基於電子束之工具看不見之損害缺陷。例如，當當前層中之一掃描電子顯微鏡(SEM)檢視工具看不見損害缺陷時，本文所描述之實施例可用於識別損害缺陷之一來源。特定言之，一SEM一般歸因於SEM本身之本質而無法偵測晶圓之最上表面下面之缺陷(電子無法穿透最上表面或無法依使其可偵測之一方式自最上表面下面返回)。因而，一SEM無法偵測及分析晶圓上之最上表面下面之損害缺陷。相比而言，一些光學檢測系統能夠偵測晶圓之最上表面下面之缺陷。此缺陷偵測可取決於檢測之目標而為有利或不利的。在一些情況中，晶圓之最上表面下面之缺陷之偵測可能是無法避免的，即使其不被需要。然而，此等缺陷可基本上為損害缺陷，因為使用者不關心該等缺陷及/或該等缺陷不是其中偵測缺陷之用於檢測之DOI。由於本文所描述之實施例可分析與一晶圓之多個層空間重合之缺陷偵測結果，所以本文所描述之實施例可識別損害缺陷(及其他缺陷)之來源，即使缺陷不在晶圓之最上層上且因此無法被一SEM看見。
在另一實施例中，損害缺陷之來源包含晶圓上之一或多個圖案化特徵。例如，如上文相對於圖4中所展示之實例所描述，判定設計堆疊中之缺陷位置與層A之金屬線402空間重合。因此，損害缺陷之來源可識別為金屬線402及尤其是此等金屬線之線邊緣粗糙度(因為缺陷位置與金屬線402之邊緣空間重合，如圖4中所展示)。在另一實例中，如上文相對於圖5中所展示之實例所描述，判定設計堆疊中之缺陷位置與層B之金屬線504空間重合。因此，損害缺陷之來源可識別為金屬線504及尤其是此等金屬線之CD變動(因為缺陷位置與面向彼此之此等線之邊緣空間重合，如圖5中所展示)。
在一額外實施例中，一或多個電腦子系統經組態以：藉由將一缺陷偵測臨限值應用於輸出來偵測晶圓上之其他缺陷，使得其他缺陷之至少大部分不包含損害缺陷及雜訊；相對於晶圓之設計資訊來判定偵測其他缺陷之位置；基於相對於晶圓上之一結構之判定位置來堆疊其他缺陷之資訊，使得具有相對於結構之相同位置之其他缺陷在堆疊其他缺陷之資訊之結果中彼此重合；及基於堆疊其他缺陷之資訊之結果來識別其他缺陷之一來源。例如，可藉由將一非熱臨限值應用於由偵測器產生之輸出來偵測其他缺陷。依此方式，可在一非熱掃描或一正常或生產型掃描中偵測其他缺陷。因而，其他偵測缺陷之大部分(一實質部分或幾乎全部)可為非損害缺陷或非雜訊。換言之，其他偵測缺陷之一實質部分可為DOI。否則，可如本文所描述般偵測其他缺陷。可如本文所描述般判定其他缺陷之位置。可如本文所描述般堆疊其他缺陷之資訊，且可如本文所描述般識別其他缺陷之來源。另外，如上文所描述，判定缺陷之位置可包含基於設計之對準。因此，本文所描述之實施例可經組態以使用基於設計之對準來進行缺陷源分析。特定言之，本文所描述之投射技術不僅限於查明損害缺陷之來源，而是亦可用於將DOI之位置實質上準確投射至一倍縮光罩、晶粒或設計圖案堆疊中以識別在哪一層及何種設計結構中引入DOI。
在另一實施例中，一或多個電腦子系統經組態以藉由選擇損害缺陷之一部分用於缺陷檢視且對損害缺陷之選定部分執行缺陷檢視來驗證偵測缺陷中之損害缺陷之識別。例如，(若干)電腦子系統可經組態以SEM檢視一些缺陷以判定缺陷是否確實為損害缺陷。可依任何適合方式(例如隨機取樣、分集取樣等等)選擇損害缺陷之部分。選定部分中之損害缺陷之數目可為任何適合數目。執行缺陷檢視可包含獲取選定部分中之缺陷之缺陷檢視影像。可使用一缺陷檢視系統(諸如上文相對於圖2所描述之缺陷檢視系統)來獲取缺陷檢視影像。然而，缺陷檢視影像可自其中已儲存由一缺陷檢視系統(諸如上文相對於圖2所描述之缺陷檢視系統)產生之影像之一儲存媒體獲取。儲存媒體可包含本文所描述之電腦可讀儲存媒體之任何者。執行缺陷檢視亦可包含依某種方式(例如量測影像中所展示之圖案化結構或缺陷之尺寸)分析影像以可分類偵測缺陷(例如分類為線邊緣粗糙度損害缺陷、CD變動損害缺陷、色彩變動損害缺陷、實際缺陷或DOI等等)。
依此方式，若存在不知如何使用缺陷密度資料來設定臨限值之晶圓，則可執行一缺陷檢視(例如使用一SEM或來自工具之光學區塊影像)以分類一些缺陷或區塊影像。在此分類之後，將更清楚堆疊中之哪些結構含有或接近為損害缺陷。
在一實施例中，一或多個電腦子系統經組態以基於損害缺陷之來源之資訊來產生晶圓之一檢測方案，使得在檢測方案中不偵測損害缺陷。一「方案」(如該術語在本文中所使用)可大體上界定為可由一工具用於對一晶圓執行一程序之一組指令。依此方式，產生一方案可包含產生如何執行一程序之資訊，其接著可用於產生用於執行該程序之指令。
在一此實施例中，檢測方案可經組態使得在實際檢測中忽略損害區域或結構，其允許執行更敏感檢測以藉此允許偵測更多DOI。例如，基於設計之分析可有助於使含有(或接近為)損害缺陷之堆疊中之所有結構因產生對應於該等結構之「不檢測關心區域」而免於在檢測程序中受檢測。在另一實例中，用於由檢測方案執行之缺陷偵測中之一臨限值可在其中預期或已知存在缺陷之區域中設定為較低且在損害區域中設定為較高。例如，若已知損害缺陷出現於一特定圖案化特徵處或一特定圖案化特徵附近，則與用於晶圓之其他區域中之檢測之(若干)臨限值相比，用於該特定圖案化特徵處或該特定圖案化特徵附近之缺陷偵測之(若干)臨限值可設定為相對較高(以確保偵測儘可能少之損害缺陷)。因此，檢測方案可經設置使得已識別為損害缺陷之一來源之區域或圖案化特徵可比晶圓之其他區域冷很多地被檢測。在一額外實例中，可產生包含關心區域(其中執行檢測之區域)(其不包含如本文所描述般識別之損害區域或結構)之資訊之檢測方案。依此方式，本文所描述之實施例可用於識別損害缺陷之來源且亦減少晶圓或其他晶圓(若需要)上之損害缺陷之偵測。
本文所描述之實施例具有相較於用於缺陷源分析之其他方法及系統之若干優點。例如，本文所描述之實施例比先前使用技術更快很多地識別損害及缺陷事件之來源。另外，當一來源位於前一層中且無法被當前層中之一SEM檢視工具看見時，本文所描述之實施例可識別來源。此外，在檢測期間使用本文所描述之實施例將藉由識別及減少損害缺陷之數目來提高對關鍵DOI之敏感度。找到關鍵DOI可使檢測工具之使用者節省數百萬美元。
實施例亦具有相對於先前使用之檢測方法及系統之若干重要差異。例如，一些當前使用之檢測方法及系統使用設計資訊及偵測缺陷資訊來執行基於設計之分組(DBG)或基於設計之分類(DBC)。然而，在此等方法及系統中，缺陷位置無法如本文所描述般內插，而是使用一大很多之設計窗作為一關注圖案。一設計窗含有屬於不同層之諸多多邊形。若吾人僅知道缺陷在設計窗(相同設計群組)內，則其無法推斷其來自哪個結構及其在哪一層中引入。另外，不同於諸多DBG及DBC方法及系統，本文所描述之實施例經組態以執行缺陷源分析，其意謂實施例查明DOI或損害缺陷在哪一層中引入。更重要的是，本文所描述之實施例經組態以分析損害缺陷及/或雜訊事件。此概念不被認為是DBG及DBC方法及系統之部分。實際上，要基於SEM影像來查明損害缺陷及/或雜訊事件之來源(當損害事件來自(層及準確圖案)時)係很難的，但應瞭解，找到正確檢測策略係至關重要的。
可根據本文所描述之(若干)任何其他實施例來進一步組態系統之各實施例。
另一實施例係關於用於識別一晶圓上之損害缺陷之一來源之一電腦實施方法。方法包含用於上述(若干)電腦子系統之各功能之步驟。檢測子系統係如本文所描述般組態。
可如本文所進一步描述般執行方法之各步驟。方法亦可包含可由檢測子系統、(若干)電腦子系統及/或本文所描述之(若干)系統執行之(若干)任何其他步驟。方法之步驟由可根據本文所描述之實施例之任何者來組態之一或多個電腦子系統執行。另外，上述方法可由本文所描述之系統實施例之任何者執行。
一額外實施例係關於儲存可在一電腦系統上執行之程式指令之一非暫時性電腦可讀媒體，程式指令用於執行用於識別一晶圓上之損害缺陷之一來源之一電腦實施方法。圖6中展示一此實施例。特定言之，如圖6中所展示，非暫時性電腦可讀媒體600包含可在電腦系統604上執行之程式指令602。電腦實施方法可包含本文所描述之(若干)任何方法之(若干)任何步驟。
實施方法(諸如本文所描述之方法)之程式指令602可儲存於電腦可讀媒體600上。電腦可讀媒體可為諸如一磁碟或光碟、一磁帶或本技術中已知之任何其他適合非暫時性電腦可讀媒體之一儲存媒體。
可依各種方式之任何者(其尤其包含基於程序之技術、基於組件之技術及/或物件導向技術)實施程式指令。例如，可根據期望使用ActiveX控制、C++物件、JavaBeans、微軟基礎類別(MFC)、SSE (串流SIMD擴展)或其他技術或方法來實施程式指令。
可根據本文所描述之實施例之任何者來組態電腦系統604。
本文所描述之所有方法可包含將方法實施例之一或多個步驟之結果儲存於一電腦可讀儲存媒體中。結果可包含本文所描述之結果之任何者且可依本技術中已知之任何方式儲存。儲存媒體可包含本文所描述之任何儲存媒體或本技術中已知之任何其他適合儲存媒體。在已儲存結果之後，結果可存取於儲存媒體中且由本文所描述之方法或系統實施例之任何者使用，經格式化以顯示給一使用者，由另一軟體模組、方法或系統使用，等等。例如，本文所描述之實施例可產生上文所描述之一檢測方案。接著，該檢測方案可由系統或方法(或另一系統或方法)儲存及使用以對晶圓或其他晶圓執行檢測以藉此偵測晶圓或其他晶圓上之缺陷。
鑑於[實施方式]，熟習技術者將明白本發明之各種態樣之進一步修改及替代實施例。例如，提供用於識別一晶圓上之損害缺陷之一來源之方法及系統。因此，[實施方式]應被解釋為僅供說明且用於教示熟習技術者實施本發明之一般方式。應瞭解，本文所展示及描述之本發明之形式應被視為當前較佳實施例。元件及材料可替代本文所繪示及描述之元件及材料，部分及程序可顛倒，且可獨立利用本發明之特定特徵，受益於本發明之[實施方式]之熟習技術者明白上述所有內容。可在不背離以下申請專利範圍中所描述之本發明之精神及範疇之情況下對本文所描述之元件作出改變。
10‧‧‧檢測子系統
14‧‧‧晶圓
16‧‧‧光源
18‧‧‧光學元件
20‧‧‧透鏡
21‧‧‧分光器
22‧‧‧載台
24‧‧‧集光器
26‧‧‧元件
28‧‧‧偵測器
30‧‧‧集光器
32‧‧‧元件
34‧‧‧偵測器
36‧‧‧電腦子系統
102‧‧‧電腦子系統
122‧‧‧電子柱
124‧‧‧電腦子系統
126‧‧‧電子束源
128‧‧‧晶圓
130‧‧‧元件
132‧‧‧元件
134‧‧‧偵測器
300‧‧‧晶圓圖
302‧‧‧位置
400‧‧‧缺陷
402‧‧‧金屬線
404‧‧‧金屬線
500‧‧‧缺陷
502‧‧‧金屬線
504‧‧‧金屬線
506‧‧‧離群值
600‧‧‧非暫時性電腦可讀媒體
602‧‧‧程式指令
604‧‧‧電腦系統
將在閱讀以下詳細描述及參考附圖之後明白本發明之其他目的及優點，其中： 圖1係繪示如本文所描述般組態之一系統之一實施例之一側視圖的一示意圖； 圖2係繪示如本文所描述般組態之一基於電子束之工具之一實施例之一側視圖的一示意圖； 圖3係繪示一晶圓圖之一實例的一示意圖，該晶圓圖繪示可由本文所描述之實施例產生之缺陷偵測結果； 圖4及圖5係繪示基於相對於一晶圓上之一結構之缺陷判定位置(其可由本文所描述之實施例產生)來堆疊晶圓上所偵測之缺陷之資訊之結果之實例的示意圖；及 圖6係繪示儲存可在一電腦系統上執行之程式指令(其用於執行本文所描述之電腦實施方法之一或多者)之一非暫時性電腦可讀媒體之一實施例的一方塊圖。 儘管本發明可接受各種修改及替代形式，但本發明之特定實施例依舉例方式展示於圖式中且將在本文中被詳細描述。然而，應瞭解，圖式及其詳細描述不意欲使本發明受限於所揭示之特定形式，而是相反地，本發明用於涵蓋落入由隨附申請專利範圍界定之本發明之精神及範疇內之所有修改、等效物及替代。

Claims (19)

  1. 一種系統，其經組態以識別一晶圓上之損害缺陷之一來源，該系統包括： 一檢測子系統，其包括至少一能量源及一偵測器，其中該能量源經組態以產生導引至一晶圓之能量，且其中該偵測器經組態以自該晶圓偵測能量且回應於該偵測能量而產生輸出；及 一或多個電腦子系統，其經組態以： 藉由將一熱臨限值應用於該輸出來偵測該晶圓上之缺陷，使得該等偵測缺陷之至少大部分包含損害缺陷； 相對於該晶圓之設計資訊來判定該等偵測缺陷之位置； 基於相對於該晶圓上之一結構之該等判定位置來堆疊該等偵測缺陷之資訊，使得具有相對於該結構之相同位置之該等偵測缺陷在該堆疊之結果中彼此重合；及 基於該堆疊之該等結果來識別該等損害缺陷之一來源。
  2. 如請求項1之系統，其中使用子像素準確度來判定該等偵測缺陷之該等位置。
  3. 如請求項1之系統，其中藉由將該等缺陷位置內插於該輸出內且使該輸出與該晶圓之該設計資訊對準來判定該等偵測缺陷之該等位置。
  4. 如請求項1之系統，其中偵測該等缺陷包括藉由自該輸出之不同部分減去該等不同部分之參考輸出且將該熱臨限值應用於差異影像來產生該輸出之該等不同部分之該等差異影像，且其中藉由將對應於該等偵測缺陷之該等差異影像之一部分擬合成一函數來執行判定該等偵測缺陷之該等位置。
  5. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統經進一步組態以藉由識別該等堆疊結果中之區域且將定位於該等識別區域中之該等偵測缺陷標定為該等損害缺陷來識別為該等損害缺陷之該等偵測缺陷，在該等區域中，定位於該等區域內之每單位面積之該等偵測缺陷之一數目大於一預定臨限值。
  6. 如請求項1之系統，其中該晶圓上之該結構包括該晶圓上之一晶粒。
  7. 如請求項1之系統，其中該晶圓上之該結構包括該晶圓上之一倍縮光罩之一印刷例項。
  8. 如請求項1之系統，其中該晶圓上之該結構包括形成於該晶圓上之圖案化特徵。
  9. 如請求項1之系統，其中識別該等損害缺陷之該來源包括：藉由比較該堆疊之該等結果中之該等偵測缺陷之位置與兩個或兩個以上設計層中之圖案化特徵之位置且將該等損害缺陷之該來源識別為包括與該堆疊之該等結果中之該等偵測缺陷空間重合之一或多個圖案化特徵之該兩個或兩個以上設計層之一者來識別其中該堆疊之該等結果及該晶圓之該兩個或兩個以上設計層中之該一或多個圖案化特徵空間重合之該堆疊之該等結果之部分。
  10. 如請求項1之系統，其中該等損害缺陷之該來源包括該晶圓之一設計層。
  11. 如請求項1之系統，其中識別該等損害缺陷之該來源包括：判定該等損害缺陷是否由該晶圓上之一最上層或該晶圓上之該最上層下面之一層引起。
  12. 如請求項1之系統，其中該等損害缺陷包括一基於電子束之工具看不見之損害缺陷。
  13. 如請求項1之系統，其中該等損害缺陷之該來源包括該晶圓上之一或多個圖案化特徵。
  14. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統經進一步組態以：藉由將一缺陷偵測臨限值應用於該輸出來偵測該晶圓上之其他缺陷，使得該等其他缺陷之至少大部分不包括損害缺陷及雜訊；相對於該晶圓之該設計資訊來判定該等偵測其他缺陷之位置；基於相對於該晶圓上之一結構之該等判定位置來堆疊該等其他缺陷之資訊，使得具有相對於該結構之相同位置之該等其他缺陷在堆疊該等其他缺陷之該資訊之結果中彼此重合；及基於堆疊該等其他缺陷之該資訊之該等結果來識別該等其他缺陷之一來源。
  15. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統經進一步組態以藉由選擇該等損害缺陷之一部分用於缺陷檢視且對該等損害缺陷之該選定部分執行該缺陷檢視來驗證該等偵測缺陷中之該等損害缺陷之識別。
  16. 如請求項1之系統，其中該一或多個電腦子系統經進一步組態以基於該等損害缺陷之該來源之資訊來產生該晶圓之一檢測方案，使得在該檢測方案中不偵測該等損害缺陷。
  17. 如請求項1之系統，其中該檢測子系統經組態為一光學檢測子系統。
  18. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可在一電腦系統上執行之程式指令，該等程式指令用於執行用於識別一晶圓上之損害缺陷之一來源之一電腦實施方法，其中該電腦實施方法包括： 藉由將一熱臨限值應用於由一檢測子系統之一偵測器針對該晶圓所產生之輸出來偵測該晶圓上之缺陷，使得該等偵測缺陷之至少大部分包括損害缺陷，其中該檢測子系統包括至少一能量源及該偵測器，其中該能量源經組態以產生導引至該晶圓之能量，且其中該偵測器經組態以自該晶圓偵測能量且回應於該偵測能量而產生該輸出； 相對於該晶圓之設計資訊來判定該等偵測缺陷之位置； 基於相對於該晶圓上之一結構之該等判定位置來堆疊該等偵測缺陷之資訊，使得具有相對於該結構之相同位置之該等偵測缺陷在該堆疊之結果中彼此重合；及 基於該堆疊之該等結果來識別該等損害缺陷之一來源。
  19. 一種用於識別一晶圓上之損害缺陷之一來源之電腦實施方法，其包括： 藉由將一熱臨限值應用於由一檢測子系統之一偵測器針對該晶圓所產生之輸出來偵測該晶圓上之缺陷，使得該等偵測缺陷之至少大部分包括損害缺陷，其中該檢測子系統包括至少一能量源及該偵測器，其中該能量源經組態以產生導引至該晶圓之能量，且其中該偵測器經組態以自該晶圓偵測能量且回應於該偵測能量而產生該輸出； 相對於該晶圓之設計資訊來判定該等偵測缺陷之位置； 基於相對於該晶圓上之一結構之該等判定位置來堆疊該等偵測缺陷之資訊，使得具有相對於該結構之相同位置之該等偵測缺陷在該堆疊之結果中彼此重合；及 基於該堆疊之該等結果來識別該等損害缺陷之一來源，其中該偵測、該判定、該堆疊及該識別由耦合至該檢測子系統之一或多個電腦子系統執行。
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